CHAP. I. — TEHPÉPATURE AU DESSOUS DU SOL

de 0*, on a ménagé au-de5sus de la tlge^ en r, un petit rés^voir pour recueillir l'excédant du mercure si la température venait à s'élever au-dessus de 16*.

Les anciennes observations de M. Cassini et les observations assidues faites pendant trente-deux ans par Bouvard montrent avec évidence que depuis plus de cinquante ans la température des caves de l'Observatoire est parfaitement constante, et égale à II ',82 : car, dans toute cette période, le thermomètre n'a pas varié de ^5 centièmes de degré au-dessus ou au-dessous de Il*,82; et l'on a reconnu, depuis, qu'un courant d'air accidentellement établi dans les souterrains par les travaux des carrières de Paris, avait été la cause bien probable de eus oscillations.

Pa.is est le seul lieu de la terre pour lequel on ait une aussi belle série d'observations exactes et. non interrompues pendant plus d'un demi-siècle ; mais un phénomène qi^i se soutient avec une telle régularité ne peut pas être un^ phénomène accidentel, et nous en conclurons que dans tous les lieux il existe à une certaine profondeur au-dessous du sol un point dont la température reste constante avec les années, quelles que soient les vaiîations extrêmes qui se développent et qui se succèdent à la surf^ice du sol.

La série de ces points de température invariable forme au^ur rlu globe une surface que nous appellerons couche inçariable; c'est à cette couche que viennent s'éteindre toutes les variations brusques on périodiques que la croûte supérieure de la terre éprouve par les alternatives du jour et de la nuit, par le changement de vent ou par le renouvellement des saisons.

A réquateur, cette couche invariable paraît être à une petite profondeur au-dessous du sol ; cette profondeur augmente avec la latitude, et dans nos climats elle a de 25 à 30 mètres. Dans tous les lieux la température de cette couche paraît être un peu plus élevée que la température moyenne annuelle de la sur&ce, et l'excès parait augmenter avec la latitude.

Ainsi, nous, sommes conduits à concevoir au-dessous 4u^ et tout autour de la terre une certaine couche dont chaque, point conserve perpétuellement la même température, qui est à peu près la température moyenne du point de la surface auquel il correspond verticalement; mais en même temps nous devons

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conceToir qtle cette couche invariable n*a pas une courbure régulière : les plaines, les motitagnes, les vallées, la nature du sol, les lacs, les mers et mille autres causes peut-être, lia impriment des sinuosités particulières que rexpérience seule pourra nous révéler un jour.

Btt Bioiiveiiieiit de la chaleur aa-dessos de la ceaehe isTariahle. — Entre la surface du sol et la profondeur de 20 ou 25 mètres, Ton ne connaît qu'un très-petit nombre d'observations, et ces observations même n'atteignent en général qu une profondeur de 7 ou 8 mètres. Cependant, leur ensemble conduit aux conséquences suivantes, qui paraissent s'appliquer surtout aux moyennes latitudes de Thémisphère boréal :

V Les variations diurnes ne se font sentir qu'à la profondeur d'environ un mètre ;

2* Les températures moyennes anmielles des difierentes coucbes diffèrent peu de la température moyenne annuelle de fair;

3^ Les difTérences entre le maximmh et le minimum de cha(]ue coudie décroissent en progression géométrique pour les profondeurs qui croissent en progression arithmétique à partir de la surface : ainsi, en représentant par x la profondeur d'une couche, et par ^la différence entre son maximum et son minimum, l'on ^ d ^ ab'*j a et b étant deux constantes que Ton détermine par l'observation ^ toutefois, cette formule est ineucte pour jT = 0 , c'est-à-dire qu'elle ne t^roduit pas les variations superficielles;

4® L'ensemble des observations démontre qu'à la profondeur de 8 ou d mètres, la variation annuelle n^est plus que de 1*; à 15 ou 16 mètres, elle n'est plus que de 0*,1 ; et à la profondeur de 20 à 25 mètres, elle n'est pas d'un centième de degré;

5* A la profondeur d'environ 8 mètres, là où la variation est de 1*, Tes saisons sont précisément renversées, c^est-à-dire que le maximum arrive vers le premier janvier, et le minimum ters la fin de juin.

Sk67. De la teaiflëratmre A de i^raadea preffoadean. — Fhl- 'Sieiurs observateurs avaient autrefois reconnu que dans les pro* londeurs des mines on éprouve une chaleur sensible; mais a cette époque on mettait beaucoup plus d'empressement à expo* qucr les fkits qu'à les observer. (^ expliquait donc cette ditleur souterraine avant d'en avoir constaté l'existence d'une ma-

CHAP. L — TEVfiRATURE AU-DESSOUS DU SOL. SSS ûière pfécise, ei on le^Iiquait divenement : les uns, comme Boyle, l'attribuaient à la décomposition des pyrites, ou plutôt à CCS espèces de fennentations auxquelles on ayait si souvent recours pour expliquer les fiûts embarrassant^; les autres la regardaient comme une confirmation ou une conséquence de la &meuse hypothèse du feu central^ qui avaiv été imaginée dans les temps les plus reculés» et qui était tour à tour adoptée ou rejetée par les philosophes et par les phy^dens. Mais quand l'esprit de doute et d'exiamen eut succédé àres|irit systématique, guand on ai fut Tenu à chercher la vérité par la voie des données expérimentales et non plus par la voie des subtilités logi- V^7 on comprit que l'existence ou la non-existence de la chaleur soutarraine était Tune des plus grandes questions que la 'iy»que pât se proposer, et que pour la résoudre, une obserration thennométrique serait plus efficace que les plus éloquentes ussaiationa* Gensanne paraît être le premier observateur qui lit porté le-thermomèlre à des profondeurs graduellement croisuites, et qui ait découvert œ fait impartant : que la tempéron ^e augmente avec la profomleur. Ces expériences remontent Tannée 1740 : elles fureiift fiâtes dans les mines de plomb de riromagny, i trois lieues de Béfort. En 1785, de Saussure fit es expériences analogues dans le canton de-Berne^ En 1791, ^ de Humboldt fit aussi de nombreuses séries d'expériences lus les mines de Freybarg, avec Frdseleben. En 1802, Ottuussott redonna une nouvdle vie à cette question fic^damentak, 1 depuis cette époque, les observations se multiplient en France, I Allemagne^ en Angleterre et en Amérique, et presque dans us ks pays où les voyageurs peuvent pénétrer et séjourner (es longtenaps.

On porofite en général, pour fiûre ces observations, des galeries iterraines ci^uséc» pour Fcsploitation des mines, et d^ souri abondantes qui se renoontreni dans ces perôements, mais, a& les pays où il est possible de forer des puks artésiens à de indes profondeurs, on profite aussi de ces sondages. Dans le mier cas, on établit des thermomètres sédentaires- qui sont ectexamnx dbservés; dans le second cas, <ni est obligé d'avoir (Hirs auot .tbcnMomètres k maximum et à minimum. Ceux oes appôreits qui sont employés avec le plus de succèssoot thermonhèlres à maximum et à minimum de M; WaUer^

CSC LIVRE. Yill. — HfiTËOROLOGIE.

diu, et le thermométi-ograplie ; nous allons eu indiquer la ron-

stnictîoii.

ThcrB«M«tr« à. Mailanaa d« M. Walferdla. — Cet instraincitt (FiG. 3), est un thermomètre à mercure ordinaire portaiii à sa partie supérieure un réservoir de eléfersemeiit, a, A'ime forme particulière, dans lequel se prolonge en pointe iso1ëf,(,)e tube de la tige. Admettons que ce lliermoiAètre ait, par exemple, -15' de course, et qu'on veuille observer une températurc qiic l'on suppose être de 30* environ : on conmience par incIiiiCT rinstmment de manière que la pointe b pkmge dans le inercure de résen-e (Fie. ;4); on écbaufTe un peu, et l'on refroidit ensniwà une température inférieure à celle que J'ou veut mesurer ; alors il passe daus la tige et ilaiis le réservoir inférieur plus de mercure qu'il n'eu faut^ on redresse l'appareil, et, en donnant une petite secousse, le mercure de réserve quitte la pointe et tombe 4lans la pause a. Cela fait, ou plonge le thermomètre danf un bain avec un irès-bon tltermomètre étalon; ou porte le bain, par exemple, à 20*; l'exoédaut du mercure sort par la pointe, fl l'on sait que le tube est exactement plein à 20°. L'appareil est prêt pour l'observation ; on peut maintenant le mettre dans son étui' et le faire descendre au la température. Si l'on passe | le mercure descend, et il n'y a i arrive dans une couche de SO*.

qu'on arrive aux couches q\i <-onmieuce, et il continue jusq mis en équilibre après un tera secousse pour faire tomber la un remontant l'appareil , la a lorsqu'on le tire de l'étui, son de la pointe. Ou le plonge de .

sures avec le thermomètre étalon, et l'on voit le p<Mnt où s urete le sommet de la colonne : si ce. point répond à 1 0^, à partir oc la poiute, il est évident que la tcmprâture de la source tH 20+10.

On pourrait se dispenser de mettre, avant le départ, le ^^ momètre dans un bain de température connue, mais olon u faudrait, après l'observation, reproduire aitîficîellemeHt, et pv essais graduels, une température capable de remplir euGteaw>>